湖南省蓝山县第二中学2023-2024学年高一上学期第三次月考物理（B卷）物理试卷（解析版）

这是一份湖南省蓝山县第二中学2023-2024学年高一上学期第三次月考物理（B卷）物理试卷（解析版），共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1. 2023年12月10日蓝山二中举办体育艺术节，我校高一536班王呈才同学在参加跳远比赛，其重心划出了一条完美弧线（非抛物线），轨迹如图所示。则由弧线可知（ ）
A. 在研究动作要领时可以把他看成质点
B. 在空中他受到恒力的作用
C. 他是从A点起跳，落入沙坑B处
D. 在空中，水平方向速度大小始终保持不变
【答案】C
【解析】
【详解】A．在研究定做要领时，同学的形状和大小不可以忽略，所以不可以把它看成质点，故A项错误；
B．在空中其受到重力与空气阻力的作用，其中空气阻力与物体的运动状态有关，不是恒力，所以在空中他受到变力的作用，故B项错误；
C．由题意和题图分析可知，其从A点起跳，落入B处，故C项正确；
D．该同学受到重力和空气阻力的作用，空气阻力与物体的运动方向相反，所以其在水平方向的合力并不为零，根据力与运动的关系可知，在水平方向速度大小改变，故D项错误。
故选C。
2. a、b为两个质量相同的木块，叠放于水平桌面上，水平向右的恒力F作用于木块a，两木块以共同速度v沿水平桌面匀速向右移动，如图所示。则在运动过程中（ ）
A. b作用于a的静摩擦力为零
B. 桌面作用于b的滑动摩擦力大小为F，方向水平向左
C. b作用于a的静摩擦力大小为，方向水平向左更多课件 教案 视频 等优质滋源请 家 威杏 MXSJ663 D. b作用于桌面的滑动摩擦力大小为F，方向水平向左
【答案】B
【解析】
【详解】AC．两木块一起做匀速直线运动，即两木块均受力平衡，对a受力分析如下图
由受力分析可知
故b作用于a的静摩擦力大小为F，方向水平向左，故AC错误；
B．对整体受力分析如下图
由受力分析可知
故桌面作用于b的滑动摩擦力大小为F，方向水平向左，故B正确；
D．b作用于桌面的滑动摩擦力与桌面作用于b的滑动摩擦力是一对相互作用力，二者大小相等，方向相反，故b作用于桌面的滑动摩擦力大小为F，方向水平向右，故D错误。
故选B。
3. 学府路（蓝山二中大门前）旁有间距相等的路灯杆，其中有A、B、C、D、E五杆如图所示，某天因行人过路，一汽车从A处开始做匀减速直线运动，刚好在E杆处停下，汽车通过D处时的瞬时速度为vD，通过DE段的时间为t，则以下错误的是（ ）
A. 汽车减速的时间等于2t
B. 汽车通过A处时的速度大小为2vD
C. 汽车通过AD段的平均速度是通过DE段平均速度的3倍
D. 汽车通过C处时的瞬时速度等于通过AE段的平均速度
【答案】D
【解析】
【详解】A．汽车减速到零，可以看成反向的初速度为零的匀加速直线运动，根据初速度为零的匀变速直线运动的比例关系可知，汽车通过DE段和DA段的位移之比为1:3，则所用的时间相等，所以汽车减速的时间等于2t，故A正确，不符合题意；
B．汽车通过D处时的瞬时速度为vD，根据初速度为零的匀加速直线运动的比例关系可知，汽车通过D处时的瞬时速度与通过A点的速度大小之比为1:2，所以汽车通过A处时的速度大小为2vD，故B正确，不符合题意；
C．汽车通过DE段和DA段的位移之比为1:3，而所用时间相等，所以根据平均速度公式可得汽车通过AD段的平均速度是通过DE段平均速度的3倍，故C正确，不符合题意；
D．汽车通过D的时刻为AE段的中间时刻，汽车通过C时的瞬时速度为AE段的中间位置的速度，根据匀变速直线运动的规律可知汽车通过D的速度等于AE段的平均速度，所以汽车通过C时的瞬时速度大于AE段的平均速度，故D错误，符合题意。
故选D。
4. 如图所示，质量为m的物体P置于倾角为的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率v水平向右做匀速直线运动。已知重力加速度为g，则当小车与滑轮间的细绳和水平方向的夹角为时，下列判断正确的是（ ）

A. P做匀速运动
B. P的速率为
C. 绳的拉力大于
D. 绳的拉力等于
【答案】C
【解析】
【详解】AB．对物体P来说，其速度等于绳子的速度，即
对于小车来说，根据运动的合成与分解有
由上述分析有
随着小车向右的运动，其夹角逐渐减小，所以物体P的速度逐渐增加，即P做变速运动，故AB错误；
CD．由于物体P的速度增加，所以物体P加速度的方向与运动方向相同。对物体P受力分析有，在沿斜面方向有
由上述分析可知，绳子的拉力大于，故C正确，D错误。
故选C。
5. 2021年2月，“天问一号”探测器成功被火星捕获，成为我国第一颗人造火星卫星，实现“绕、着、巡”目标的第一步。如图，为“天问一号”被火星捕获的简易图，其中1为椭圆轨道，2为圆轨道。则下列说法正确的是（ ）
A. “天问一号”在轨道1过Q点比在轨道2过Q点时速度大
B. “天问一号”沿轨道1运行时在P点的加速度大于在Q点的加速度
C. “天问一号”由轨道1进入轨道2，在Q点的喷气方向与速度方向相反
D. “天问一号”在轨道1由Q点向P点运动的过程中，加速度变大
【答案】A
【解析】
【详解】AC．“天问一号”由轨道1进入轨道2，“天问一号”做向心运动，因此在Q点制动减速，则在Q点的喷气方向应与速度方向相同，即在轨道1过Q点比在轨道2过Q点时速度大，A正确，C错误；
BD．由万有引力提供向心力
得
在轨道1由Q点向P点运动过程中，轨道半径越来越大，加速度越来越小，故“天问一号”在P的加速度小于在Q的加速度，BD错误；
故选A。
6. 如图所示，圆柱体B放在水平地面上，它与竖直墙面之间放着一个斜面体A，斜面体A未接触地面，整个装置在水平推力F作用下处于静止状态，所有接触面均光滑。现推动物体B缓慢向左移动一小段距离，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 水平推力F逐渐增大B. 斜面体A对圆柱体B的压力逐渐增大
C. 地面对圆柱体B的支持力逐渐变大D. 墙面对斜面体A的支持力不变
【答案】D
【解析】
【详解】A与 B间的弹力方向不变，则B向左移动后，不影响A、B的受力情况，即整体受外力力大小与A、B受力大小均不变。
故选D。
二、多选题（每题6分，选对但不全得3分，错选得0分，共24分）
7. 2023年9月10日，为庆祝蓝山二中乔迁新址，在学校广场将一大型氢气球通过结实细线系在一个石块上，如图所示，风沿水平方向吹，气球受到的风力大小与风速大小的二次方成正比，开始时石块静止于水平地面上，则（ ）
A. 若风速增大，石块可能会离开地面
B 若风速增大，气球可能会连同石块一起沿地面向右滑动
C. 若风速逐渐增大，则石块对地面的压力逐渐减小
D. 若风速逐渐减小，则细线的张力逐渐变小
【答案】BD
【解析】
【详解】ABC．对整体受力分析如下图
由受力分析可知，随风速的增大，风力F增大，当风力F大于最大静摩擦力时，整体向右运动，但不会离开地面，且地面对石块的支持力大小始终不变，故AC错误，B正确；
D．对气球受力分析如图
由平衡条件可知
故风速逐渐减小时，F逐渐减小，且绳上张力T逐渐减小，故D正确。
故选BD。
8. 甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶，它们的图像如图所示，时，甲、乙第一次并排行驶，则（ ）
A. 时，乙在甲的前面9m处B. 两次并排行驶的位置间距为16m
C. 时，第二次并排行驶D. 时，甲在乙的前面6m处
【答案】AB
【解析】
【详解】AD．根据两汽车的图像可得甲乙初速度分别为
，
瞬时速度的表达式为
，
时，甲、乙第一次并排行驶，即两车此时相遇，此时
，
围成的面积表示汽车的位移，在内甲和乙的位移之差为
因甲比乙的速度大，则属于甲追乙，则时，乙在甲的前面9m处；在内甲和乙的位移之差为
因甲比乙的速度大，属于乙追甲，则时，甲在乙的前面。故A正确，D错误；
BC．根据图像可知两车相遇后，再行驶相同位移（即图线与横轴围成面积相等）的时刻为时，两车第二次相遇。甲车在时速度为
间距为
故B正确，C错误；
故选AB。
9. 如图所示，一光滑的轻滑轮用细绳悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂质量为m的物块A，另一端系一位于固定粗糙斜面上的质量为M的物块B，斜面倾角，外力F沿斜面向上拉物块B，使物块B由滑轮正下方位置缓慢运动到和滑轮等高的位置，则（ ）
A. 细绳的拉力大小不变B. 细绳对物块B的拉力先减小后增大
C. 斜面对物块B的摩擦力先减小后增大D. 斜面体有向右运动的趋势
【答案】CD
【解析】
【详解】AB．绳子拉力大小始终等于A的重力大小且保持不变，细绳对物块B的拉力大小不变，当物块B由滑轮正下方位置缓慢运动到和滑轮等高位置的过程中，两条绳子夹角逐渐变大，则合力逐渐减小，根据平衡条件可知，则OO′的拉力减小，故AB错误；
C．设绳子拉力为T，绳子与F的夹角为α，在垂直沿斜面方向，根据平衡条件可得
解得
α逐渐增大，则支持力逐渐减小，当α＞90°后，α增大，sinα减小，支持力增大，支持力先减小后增大，根据
斜面对物块B的摩擦力先减小后增大，故C正确；
D．对斜面体分析可知，斜面体受到物块垂直斜面体向右下的压力，沿斜面向上的摩擦力，斜面体平衡，水平方向受到向左的静摩擦力，则斜面体有向右运动的趋势，故D正确。
故选CD。
10. 物块的质量，在一竖直向上的恒力F作用下以初速度开始竖直向上运动，该过程中物块速度的平方随路程x变化的关系图像如图所示，取，物块在运动过程阻力恒定，下列选项中正确的是（ ）
A. 恒力F大小为10NB. 在时刻，物块开始反向运动
C. 在时刻，物块回到出发点D. 在物块运动路程为13m过程中，高度下降了9m
【答案】AC
【解析】
【详解】A．由图像可知该物体先向上做匀减速直线运动，减速到零后向下做匀加速直线运动，由运动学公式可知，图像的斜率的绝对值表示，故上升阶段和下降阶段的加速度大小分别为
对物体上升阶段受力分析如图
由牛顿第二定律可知
物体在下降阶段受力分析如下
由牛顿第二定律可知
联立解得
故A正确；
B．在上升阶段，满足
解得
即在时刻，物块开始反向运动，故B错误；
C．由图像可知，上升阶段物体位移为4m，故在开始下降到回到原点的过程中满足
解得
故所用总时间为
即在时刻，物块回到出发点，故C正确；
D．由图像可知，物体上升阶段升高了4m，总路程为13m时，向下运动了9m，故在物块运动路程为13m过程中，高度相对出发点下降了5m，故D错误。
故选AC。
三、实验题（每空2分，共14分）
11. 某实验小组设计实验探究弹簧的劲度系数与哪些因素有关，在研究弹簧劲度系数与弹簧的圈数关系时：
(1)小组取材料相同，直径相同，粗细相同，长度相同，圈数不同两个弹簧进行实验。这种实验方法称___________。
(2)按照如图甲所示的方案设计实验，1的圈数少，2的圈数多，改变被支撑重物的质量m，静止时测出弹簧的形变量x，得到质量m与形变量x的关系式图象，取多组类似弹簧实验均可得到类似的图象，如图乙所示则可知弹簧单位长度的圈数越______（填“多”或“少”），弹簧的劲度系数越大。
(3)图乙中，已知弹簧1的劲度系数为k，则弹簧2的劲度系数为________。
【答案】 ①. 控制变量法 ②. 少 ③.
【解析】
【详解】(1)[1]每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。
(2)[2]根据胡克定律有
mg = kx
整理后有
x = m
则x—m图像的斜率为，则图像斜率越大弹簧的劲度系数越小，由图乙可看出直线2的斜率大于直线1的斜率，则
k1 > k2
由于1的圈数少，2的圈数多，则可知弹簧单位长度的圈数越小，弹簧的劲度系数越大。
(3)[3]根据
x = m
结合图乙可计算出
3x1 = m，x1 = m
由于弹簧1的劲度系数为k，则
k1 = k，k2 =
12. 小明同学用不同的实验装置，进行了“探究平抛运动的特点”实验：
（1）小明同学采用如图甲所示的装置用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，可以通过_________（填“听声音”或“眼睛看”）来判断小球是否同时落地；改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明_______。
（2）小明同学又通过频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，图中每个小方格的边长为cm，则频闪相机的拍照频率____Hz，该小球平抛时的速度大小_________m/s。（结果保留两位有效数字，重力加速度g取10）
【答案】 ①. 听声音 ②. 平抛运动在竖直方向做自由落体运动 ③. 25 ④. 0.80
【解析】
【详解】（1）[1] 对于甲图实验，可通过听有几个声音来判断两小球是否同时落地，如果只有一个声音，说明两者同时落地。
[2] 该现象表明两球在竖直方向的运动是相同的，即平抛运动竖直方向是自由落体运动。
（2）[3] 根据，有
[4] 小球平抛运动的初速度大小为
四、解答题（13题12分，14题12分，15题14分）
13. 某同学非常适合当一名宇航员，设想若干年后，其在月球表面做实验：将一个小球从某高度以速度水平抛出，经时间小球以45°落在月球水面上。已知引力常量为G，月球的半径为R。求：
（1）月球表面的自由落体加速度大小；
（2）若不考虑月球自转的影响，求月球的质量M；
（3）月球的“第一宇宙速度”大小。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）在月球表面做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向为匀加速直线运动，则速度与水平方向夹角的正切值为
解得
（2）忽略自转影响，月球对物体的万有引力提供月球表面物体的重力，即
方程联立解得月球的质量为
（3）月球上第一宇宙速度符合
解得第一宇宙速度为
14. 如图所示，一质量的足够长平板小车静置在光滑水平地面上，质量的小物块（可视为质点）置于小车上A点。其与小车间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现给小物块一个方向水平向右、大小为的初速度。同时对小物块施加一个方向水平向右、大小为的恒力。取。求：
（1）初始时刻，小车和小物块的加速度大小；
（2）求小物块与小车的共同速度；
（3）小物块相对小车向右运动的最大位移。
【答案】（1），；（2）8m/s；（3）8m
【解析】
【详解】（1）对小物块受力分析如图
由牛顿第二定律可知
解得
对小车受力分析如下图
由牛顿第二定律可知
解得
（2）当小物块与小车共速时
解得
对小车有
故共同速度为8m/s。
（3）在达到共同速度的过程中，小物块和小车的位移分别为
故小物块相对小车向右运动的最大位移为
15. 如图所示，将小球从A点对准竖直放置的空心圆筒的上边缘P点水平抛出，圆盘的半径为0.4m，圆筒绕圆心O逆时针方向匀速转动，小球运动到圆筒的边缘时，从B点穿入，从圆筒最低C穿出，圆筒上只留下一个孔。OB的连线与竖直方向的夹角为60°，取重力加速度大小，不计小球穿过圆筒时的阻力和空气阻力。求：
（1）A、B两点间的水平距离；
（2）小球从B点运动到C点所用的时间；
（3）圆盘转动的角速度大小。

【答案】（1）；（2）0.2s；（3）（、1、2、3……）